Golfstraumurinn hægir á sér?
18.2.2013 | 16:00
Ég ólst upp í þeirri trú, að Golfstraumurinn væri lífæð íslensku þjóðarinnar. Hann færir okkur yl úr suðri, rakt loft og tiltölulega milt loftslag og gerir landið byggilegt hér á nyrstu mörkum norrænnar byggðar. Hnattræn hlýnun sem nú er í gangi ætti að gera loftslag enn mildara, en getur svo farið að hnattræn hlýnun dragi úr Golfstraumnum og orsaki staðbundna kólnun á norðurslóðum í kjölfarið? Hingað til hafa flestir ekki tekið þennan möguleika alvarlega, en þetta er mikið alvörumál, sem þarf að kanna frekar.
Nú eru að koma í ljós ný gögn, sem benda til þess að Golfstraumurinn sé að hægja á sér. Þessar upplýsingar koma frá austur strönd Bandaríkjanna og hafa valdið mikilli umræðu, þar sem hækkandi sjávarborð kann að vera bein afleiðing af hægari Golfstraumi. Málið er svo viðkvæmt, að efri deildin í Norður Karólínu fylki reyndi að banna vísindamönnum að birta gögn um hækkun sjávarborðs. Á sama tíma hafa tveir íhaldssamir sjóðir í Bandaríkjunum, Donors Trust og Donors Capital Fund, veitt $120 milljónir til áróðurshópa sem afneita hnattrænni hlýnun. Það er ekki einungis Norður Karólína, sem verður fyrir áhrifum, heldur hækkar sjávarborð nú þrisvar sinnum hraðar meðfram allri austurströnd Bandaríkjanna heldur en meðal hækkun í heimshöfunum. Flóðin miklu í New York og New Jersey, sem fylgdu fellibylnum Sandy í október 2012 eru tengd þessari hækkun.
En hvernig tengist Golfstrumurinn breytingum sjávarborðs meðfram austurstönd Ameríku? Í sterkum straum er sjávarborð hærra í miðjum straumnum en á jöðrunum. Þannig er miðjan á Golfstraumnum meir en meter hærri en sjávarborð við austurströnd Bandaríkjanna. Þetta sést til dæmis á fyrstu myndinni. En takið eftir að árið 2000 var sjávarborð lægra og straumurinn nær landi og sterkari, en árið 2011 var sjavarborð við ströndina hærra og straumurinn veikari. Hið sama er sýnt á skematískan hátt á næstu mynd. Þegar straumurinn hægir á sér þá rís sjávarborð við ströndina.
En það er ekki aðeins sjávarborð, sem er mælikvarði á straumhraðann, heldur er rennsli Golfstraumsins undan ströndum Flórida mælt á ýmsan hátt. Ein aðferðin er að fylgjast með breytingum á rafstraum í rafmagnsköplum á hafsbotni. Þeir liggja milli Bandaríkjanna og Bahamaeyja.
Til að mæla Golfstraumin og aðra strauma hafsins beita haffræðingar einingunni sverdrup. Mælieiningin sverdrup (Sv) er ein milljón rúmmetrar á sekúndu (0.001 km3/s), en þetta er sennilega stærsta mælieining fyrir rúmmál sem vísindin beita. Hingað til hefur Golfstraumurinn verið að meðaltali um 32 Sv undan ströndum Flórida, en nýlega hefur dregið úr straumnum um 36%, niður í um 20 Sv í nóvember 2012. Þetta er ekki einstakt fyrirbæri og gerðist til dæmis einnig árið 1994.
Þessar mælingar á breytingum á rennsli og magni Golfstraumsins eru gerðar undan austur strönd Bandaríkjanna. Hvað gerist norðar, í Norður Atlantshafsstraumnum, sem umlykur Ísland? Hvaða áhrif hefur það á Ísland? Hvað er það sem veldur þessum breytingum á Golfstraumnum? Sumir segja að það kunni að vera vegna þess að djúpi og kaldi suður straumurinn meðfram hafsbotni milli Íslands og Grænlands sé að hægja á sér.
Vísindi og fræði | Breytt s.d. kl. 16:04 | Slóð | Facebook | Athugasemdir (2)
Hér hafa loftsteinar fallið
16.2.2013 | 04:29
Kortið sem fylgir sýnir alla þá staði, þar sem loftsteinar hafa fallið eða þar sem loftsteinsgígar finnast. Hingað til hefur enginn fundist á Íslandi. Auðvitað vantar að mestu upplýsingar um hafsbotnin og einnig fámenn svæði, en gögnin eru best í þéttbýlum löndum.
Loftsteinninn, sem skall á Síberíu í gær var um 15 metrar í þvermál og 7000 tonn, en hann splundraðist þegar hann rakst á ytra borð lofthjúps jarðar. Brot úr steininum féll til jarðr og myndaði 6 metra stórt gat á íshellu stöðuvatns í nágrenninu.
Þetta er stærsti loftsteinn síðan Tunguska í Síberíu árið 1908. Orkan í árekstrinum sem varð í gær var nokkur hundruð kílótonn og því töluvert meiri en kjarnorkusprengjan sem Norður Kórea sprengdi fyrir nokkrum dögum.
Vísindi og fræði | Breytt s.d. kl. 04:54 | Slóð | Facebook | Athugasemdir (2)
Chelyabinsk loftsteinninn sem féll í dag
15.2.2013 | 10:33
Það er furðuleg tilviljun, að aðeins um 12 tímum áður en loftsteinninn eða smástirnið 2012 DA14 smýgur framhjá jörðu, þá skellur á loftsteinsregn í Síberíu. Þetta gerðist í morgun í borginni Chelyabinsk, sem er staðsett á kortinu til hliðar. Fréttir herma að 400 til 500 manns hafi slasast vegna skemmda á byggingum, en ekki er talað um nein dauðsföll. Loftsteinninn var á ferð frá austri til vesturs, en smástirnið 2012 DA14 verður seinna í dag á ferð frá siuðri til norðurs yfir þetta sama svæði.
Gigur eftir loftsteininn hefur fundist í ísnum á stöðuvatninu Chebarkul, rétt við borgina Chelyabinsk. Það eru margar ótrúlega góðar stiklur af þessu atviki á YouTube, sem sýna slóðina þegar loftsteinninn brennur upp í lofthjúp jarðar og hljóðbylgjuna frá sprengingunni sem þá verður. Það er hljóðbylgjan, sem veldur skemmdum, býtur rúður og veggi húsa.
Þetta minnir okkur óþægilega mikið á Tunguska sprenginguna, sem varð í miðri Síberíu árið 1908, en það er einn stærsti árekstur smástirnis við jörðu á síðari tímum.
Vísindi og fræði | Breytt s.d. kl. 10:53 | Slóð | Facebook | Athugasemdir (2)
Loftsteinn 2012 DA á ferðinni!
15.2.2013 | 04:23
Í dag, 15. febrúar, fer loftsteinninn 2012 DA nærri jörðu. Hann er um 40 til 50 metrar í þvermál, svona eins og Alþingishúsið að stærð og verður í aðeins 28,5 þúsund km fjarlægð frá jörðu áður en hann sveiflast aftur langt út í geiminn. Loftsteinninn flýgur því framhjá milli tungls og jarðar. Brautir steinsins og jarðar eru sýndar á myndinni til hliðar. Hann mun vera yfir norðurhveli jarðar um kl. 1930 á föstudag, á norðurleið en mun sennilega ekki sjást á Íslandi. Steinninn mun hinsvegar skjótast í gegnum svæði þar sem mikið er af gervihnöttum, þar á meðal þeim, sem þjóna GPS kerfinu. Ekki er útilokað að hann kunni að valda truflunum eða skemmdum á slíku dóti á ferð sinni.
Hetjan Galileo Galilei
13.2.2013 | 17:34

Það voru tilraunir, sem Galileo gerði árið 1609, sem færði honum sönnunina og sannfærði hann um byggingu sólkerfisins. Hann hafði frétt af merkilegu tæki, sem var uppgötvað af gleraugnasmið í Hollandi og gerði mönnum fært að sjá hluti í mikilli fjarlægð. Galíleo byrjaði nú að smíða sinn fyrsta sjónauka. Hann slípaði sjálfur glerlinsurnar og innan skamms var hann kominn með stjörnukíki, sem stækkaði átta sinnum.
Hann stefndi kíkinum beint á tunglið og gerði strax merka uppgötvun: á tunglinu er jarðfræði og þar eru fjöll og gígar. Tunglið er alls ekki slétt og fágað eins og spegill, eins og fyrri kenningar héldu fram. Plánetur og tungl voru því með yfirborð sem líktist jörðu. Myndin til hliðar sýnir teikningar hans af tunglinu, sem birtust í ritinu Sidereus Nuncius eða Stjörnuboðinn árið 1610. Næst stefndi hann stjörnukíkinum á plánetuna Júpiter og gerði aðra enn merkari uppgötvun. Hann sá að það voru fjögur tungl, sem snérust í kringum Júpiter á nokkrum dögum: Io, Europa, Ganymede og Callisto. Þetta var sem sagt alveg eins og Kópernik hafði haldið fram um sólkerfið.
En hann þorði ekki að leysa frá skjóðunni vegna ótta við kaþólska rannsóknaréttinn. Þeir höfðu brennt Giordano Bruno á báli nokkrum árum áður (árið 1600) fyrir kenningar hans um sólkerfið. Það hefur verið sagt að kaþólska kirkjan á Ítalíu hafi á þessum tíma verið svipuð og kommúnistaflokkur Kína í dag: stofnun þar sem æðstu valdamenn þurfa ekki að hlýðnast siðareglum samfélagsins, en halda öllum almenningi í skefjum.
Galileo reyndi að semja við kirkjuvöldin á Ítalíu, en gekk seint. Loks árið 1632 gaf hann út meistaraverkið Systema Cosmicum eða samræður um tvö heimskerfi. Myndin til hliðar sýnir titilblað þessa merka rits. Hér setur hann fram kenninguna um heimsmynd þar sem sólin er miðja kerfisins. Hann tekur ekki til greina heimsmynd danska stjörnufræðingsins Tycho Brahe, þar sem jörðin var miðja kerfisins. En Tycho hélt því fram að jörðin væri of stór og þung til að snúast umhverfis sólu. Margir telja að Systema Cosmicum sé skemmtilegasta vísindarit allra tíma. Bókin var fyrst gefin út á ítölsku en síðar þýdd á latínu. Enn er hægt að eignast eintak af fyrstu útgáfu ritsins hjá bóksala nokkrum í Ritterhude í Þýskalandi, fyrir $25 þúsund.
Maðurinn var sem sagt ekki í miðju heimsmyndar Galileós. Kaþólska kirkjan dró hann strax fyrir rétt árið 1633 og eftir mikið þref dró Galíleó kenningu sína opinberlega til baka í réttinum: jörðin getur ekki snúist umhverfis sólu. Þrátt fyrir það er sagt að strax og dómurinn var upp kveðinn hafi Galileo muldrað En hún hreyfist nú samt! Galileó hafði verið hótað pyntingum, hann varð að falla á kné fyrir réttinum og sat í stofufangelsi það sem eftir var ævinnar. Hann var samt ekki af baki dottinn og það er ekki laust við h áð í síðari skrifum hans í stofufangelsinu: Ég fylgi ekki kenningu Kóperniks og hef ekki verið fylgjandi þeirri kenningu síðan mér var skipað af réttinum að skifta um skoðun.
Bók Galileós Systema Cosmicum var að sjálfsögðu bönnuð þar til árið 1835, þegar kaþólska kirkjan tók hana af bannlistanum. Árið 1992 lýsti kaþólska kirkjan því formlega loks yfir, að kenning Galileós hefði verið rétt.
Áhrif hnattrænnar hlýnunar á fiskveiðar
12.2.2013 | 20:39
Hvaða áhrif mun hnattræn hlýnun hafa á fiskveiðar í norðri? Þetta er stór spurning fyrir íslendinga, en fátt er um svör. Nýlega var haldin ráðstefna í Tromsö, sem var helguð þessu mikla vandamáli, en um fimmti partur af öllum fiskafla heims kemur frá norðurslóðum.
Það eru margar hliðar á þessu vandamáli. Hnattræn hlýnun orsakar mildara loftslag, hitar sjóinn, kann að hafa áhrif á hafstrauma og mun minnka súrefnismagn í hafinu. Hnattræn hlýnun er töluvert meiri á norðurslóðum en annarsstaðar á jörðu. Árin 1951 til 1980 hækkaði til dæmis meðal hiti jarðar um 0,5 stig en 2 stig á norðurheimskautssvæðinu. Það sem við sjáum strax gerast í dag er að hafís dregst saman ár frá ári og hnattræn hlýnun er að svifta íshellunni ofan af Íshafinu. Þá kemur fram í dagsljósið mikið nýtt hafsvæði. Er það vænlegt til fiskveiða? Margir halda að svo sé ekki. Íshafið er mjög djúpt, um 4000 metrar víða, og virðist vera dautt. Lítið um svif og átu og lítill fiskur, helst pólarþorskur.
Hlýnunin hefur mikilvæg áhrif á efnafræði hafsins. Þegar sjór hlýnar, þá minnkar súrefnismagn hafsins, eins og fyrsta myndin sýnir. Sama er að segja um koltvíoxíð, en uppleysanleiki þess minnkar í heitari sjó. Báðir þessir þættir geta haft neikvæð áhrif á lífríkið í hafinu. En málið er ekki alveg svo einfalt, því að hækkandi magn af koltvíoxíð í andrúmslofti getur orsakað hærra magn í hafinu einnig. Það er talið að hafið taki við um fjórða parti af öllum útblæstri okkar mannkynsins af koltvíoxíði og þess vegna er mjög mikilvægt að rannsaka örlög koltvíoxíðs í hafinu. Vaxandi koltvíoxíð gerir hafið súrara og það hefur áhrif á lífríkið, einkum á skeldýr þar sem skelin getur bókstaflega leyst upp í súrari sjó. En sjórinn virðist nú taka við stöðugt minnkandi magni af koltvíoxíði, eins og bláa línan á senni myndinni sýnir.
Hvaða áhrif hafa þessar breytingar á fiskistofna? William W. L. Cheung og félagar hafa gert líkön af þróun um 600 fisktegunda í hafinu við hlýnandi loftslag, þar sem sjávarhiti, minnkandi súrefni og breytingar á koldíoxíð eru teknar til greina. Þeir telja að árið 2050 muni stærð einstaklinga í flestum fisktegundum hafa minnkað um 14 til 24% miðað við árið 2000. Það er minnkandi súrefnisinnihald hafsins sem hefur hér sennilega mest áhrif.
Samt sem áður telja Cheung og félagar að fiskaflinn í norðurhöfum muni vaxa í framtíðinni, eins og sýnt er á síðustu myndinni. Þar er gert ráð fyrir meiri afla á svæðum sem nú eru undir hafís, en það verður smærri fiskur. Þeir spá um 10 til 15% meiri afla fyrir Ísland næstu árin vegna hnattrænnar hlúynunar. Stærra veiðisvæði, smærri fiskar en ef til vill fleiri. Annað sem veldur áhyggjum er að því er spáð, að fisktegundir muni flytja sig norðar í leit að kaldari sjó, og jafnvel um 30 til 40 km norðar á hverjum áratug. Það mun því gjörbreyta fiskstofnunum á Íslandsmiðum, ef sú spá rætist.
Kolmónoxíð í eldgosum
8.2.2013 | 15:16
Kolmónoxíð gas er eitrað. Það berst sem útblástur úr bifreiðum og öðrum vélum, sem brenna benzíni eða olíu og einnig við bruna á kolum. Kolmónoxíð (CO) var komið í hættulega hátt magn við sumar aðalumferðaæðar í Reykjavík í lok tuttugustu aldar, en þá komu lög og reglugerðir varðandi lögleiðingu hvarfakúta á bíla eftir 1995, og síðan hefur dregið verulega úr kolmónoxíð mengun. Heilsuverndarmörk á kolmónoxíð eru nú 10 mg/m3. Hátt magn af kolmónóxíði brýtur niður hemóglóbín blóðsins og veldur dauða.
Kolmónoxíð berst einnig upp á yfirborð jarðar í eldgosum. Það er töluvert magn af bæði CO2 og CO í eldfjallagasi og sennilega er miklu meira af CO en menn gerður sér grein fyrir. Hættulegt CO breytist hratt í tiltölulega meinlaust CO2 í andrúmsloftinu við oxun.
Nú hefur CO í eldgosum verið mælt í fyrsta sinn úr gervihnetti. Það gerðu Martínez-Alonso og félagar í sprengigosunum í Eyjafjallajökli árið 2010 og Grímsvötnum árið 2011. Þeir beittu Terra gervihnettinum frá NASA við þessar mælingar.
Fyrsta myndin sýnir dreifina af ösku og gasi sem barst suður frá Íslandi í gosinu í Eyjafjallajökli hinn 11. maí 2010. Gosmökkurinn er greinilegt brúnt strik, sem stefnir til suðurs. Önnur myndin sýnir hins vegar mælingar á kolmónoxíði frá gervihnetti hinn 19. apríl 2010. Gulu og rauðu svæðin eru hæstu gildin af CO í mekkinum. Enda þótt kolmónoxíð sé sjáanlegt og mælanlegt í gosmekkinum, þá er það samt langt undir hættumörkum. En niðurstöðurnar sýna hvernig tæknin er að valda stórkostlegri byltingu í eftirliti með eldgosum og áhrifum þeirra.
Jörðin er stærsti kjarnorkuofninn
6.2.2013 | 20:01

En samt sem áður er heildarorkan sem streymir frá jörðinni mjög mikil. Hún er þrisvar sinnum meiri en öll orkan, sem mannkynið notar á einu ári. Hvaðan kemur þessi innri hiti og hvernig verður hann til? Það hefur lengi verið skoðun jarðeðlisfræðinga að hann væri af tvennum rótum. Annars vegar er hiti, sem myndast vegna geislavirkra efna inni í jörðinni. Þetta er eins konar kjarnorkuhiti. Hins vegar er frumhiti (primordial heat), sem er tengdur myndun og uppruna jarðarinnar.
Þar til nýlega var ekki vitað hvort geislavirki hitinn eða frumhitinn væri mikilvægari í orkubúskap jarðarinnar. Nýlega gerðu vísindamenn í Japan mælingar á magni af örsmáum frumeindum, sem nefnast neutrinos, en þær streyma upp úr jörðinni og eru mælikvarði á magn af geislavirkum hita. Grafinn djúpt í jörðu undir fjalli í Japan er geymir fullur af steinolíu, með rúmmál um 3000 rúmmetra. Umhvefis hann eru tæki, sem skynja og telja neutrinos. Flestar þeirra koma utan úr geimnum, sumar frá kjarnorkuverum í nágrenninu, en nokkrar af þessum neutrinos koma djúpt ur jörðu, þar sem þær myndast vegna geislavirkra efna eins og þóríum og úraníum.
Þessar mælingar sýna að um helmingur af jarðhitanum er vegna geislavirkni í möttli jarðar, þar sem efni eins og úraníum og þóríum klofna niður í önnur frumefni og gefa af sér hita. Ég hef fjallað hér áður um hvernig þóríum kjarnorkuver kunna að bjarga okkur í framtíðinni, en í þeim er hgt að framleiða orku, sem losar ekkert koltvíoxíð út í anrdúmsloftið, hefur engin neikvæð áhrif á loftslag og skilar engum geislavirkum úrgangi.
Við mælingarnar í Japan kom í ljós að geislavirkni frá úraníum-238 gefur af sér um 8 terawött, og sama magn myndast vegna geislavirkni á þóríum-232. Í viðbót gefur geislavirka efnið kalíum-40 af sér um 4 terawött. Það er því ljóst að geislavirkni og kjarnorkukraftur dugar ekki til að skýra innri hita jarðar. Um helmingur af hitanum, sem berst út frá jörðinni er því frumhiti. Jörðin hefur því ekki enn tapað öllum hitanum, sem varð til við myndun plánetunnar. Eftir 4,5 milljarða ára frá uppruna sínum er jörðin því ennþá heit. Það er talið að hún kólni aðeins um 100 stig á milljarði ára, svo eftir nokkra milljarða ára mun hún kólna hið innra, eldvirkni og flekahreyfingar hætta.
Yfirleitt er álitið að geislavirki hitinn myndist að langmestu leyti í möttlinum. Flest eða öll líkön um kjarna jarðar eru á þann hátt, að þar sé aðeins járn og dálítið af brennisteini, en ekki neitt af geislavirkum frumefnum.
Rostungstennur voru Fílabein Norðursins
1.2.2013 | 21:48

Rostungstennur frá Grænlandi urðu snemma dýr og eftirsótt verslunarvara, en þær voru taldar gersemar á miðöldum. Þá er sýna átti erlendum þjóðhöfðingjum og höfðingjum mikla sæmd voru þeim færðar rostungstennur að gjöf. Bæði Hákon konungur gamli og Magnús lagabætir sendu til dæmis Englakonungi slíkar gjafir. Hrafn Sveinbjarnarson færði hinum heilaga Tómasi Becket í Kantaraborg á Englandi rostungstönn að gjöf á ferð sinni til suðurlanda í byrjun þrettándu aldar. Rostungstennur eru einnig nefndar sem útflutningsvörur í réttarbót Hákonar konungs frá árinu 1316. Verðið var talið um hálf mörk silfurs hver rostungstönn. Mörk silfurs er talin um 214 grömm, en til samanburðar má geta þess að árslaun vinnumanns voru 1 mörk silfurs. Auk rostungstanna voru auðvitað ýmsar aðrar dýmætar vörur frá Grænlandi, sem verslað var með á miðöldum. Þar á meðal feldir hvítabjarndýra, fálkar og tennur náhvela, sem sumir Evrópumenn töldu vera horn einhyrninga.
Á Grænlandi munu norrænir menn hafa fangað rostung fyrst og fremst í Norðursetu, sem er svæðið umhverfis og fyrir norðan Diskóeyju. Þessi frægi veiðistaður er allangt fyrir norðan Vestribyggð, en þar fengu þeir rostung eða romshval, nærri ísröndinni. Hér munu norrænir menn hafa stundað veiðar í grennd við inúíta eða eskimóa, sem veiddu hér sel á ísröndinni.
Rostungar koma fyrir við strendur Íslands, en rostungalátur hafa ekki verið mikilvæg hér við land. Síðast kom rostungur inn í Rifshöfn á Snæfellsnesi árið 1983. Þá finnast tennur öðru hvoru hér, einkum á ströndum Snæfellsness. Þrjár rostungstennur fundust við fornminjauppgröft í skálanum í Aðalstræti 14-16 í Reykjavík og sennilega voru þær verslunarvara.
Romshvalur eða rostungur var greinilega mjög mikilvægur fyrir norræna menn á Grænlandi og sennilega hafa sumir þeirra safnað auði vegna verslunar með þetta fílabein norðursins. Þar voru veglegar og vandaðar steinkirkjur reistar, eins og til dæmis dómkirkjan að Görðum og Hvalseyjarkirkja. Engar slíkar kirkjur voru reistar á Íslandi á miðöldum. Tíundin fyrir kristna menn á Grænlandi var greidd í Páfagarð í rostungstönnum, selskinnum og húðum. Árið 1327 veitir til dæmis páfalegur legáti móttöku 260 rostungstönnum úr Garðabiskupsdæmi.
Á fyrri hluta miðalda kom rostungstönnin í stað hins eiginlega fílabeins. Fílabein hefur verið í miklum metum meðal hástéttarinnar alla tíð frá Egyptum til forna og sennilega enn lengra aftur í tímann. En efnið sem við köllum ivoire, ivory eða fílabein er tannvara, sem kom ekki eingöngu frá fílum. Tennur náhvela, rostunga, flóðhesta og jafnvel svína voru einnig seldar sem fílabein. Einnig tennur háhyrninga og búrhvela. Besta fílabeinið er talið koma úr flóðhestatönnum.
Í Kína er saga fílabeinsins enn lengri, eða aftur til um 5000 f.Kr. og einnig á Indlandi. Til forna voru það Fönikíumenn sem fluttu fílabein frá Indlandi til Evrópu. Eftir fall Rómarveldis lagðist þessi verslun af og í nokkur hundruð ár var erfitt að fá fílabein í Evrópu. Á þessu tímabili kom rostungstönnin þá í stað fílabeins og naut strax mikilla vinsælda allar miðaldirnar. Þetta kunna að hafa verið uppgripatímar fyrir norræna menn á Grænlandi í nokkur hundruð ár. Þeir gátu komist yfir mjög dýrmæta vöru, sem þeir versluðu með suður í Evrópu.
Það var ekki fyrr en á fimmtándu öld að Feneyjakaupmenn hófu viðskifti við þjóðflokka í austur Afríku og í löndum sunnan Sahara. Þá dró úr eftirspurn eftir rostungstönnum, enda samband við Grænland orðið mjög slitrótt vegna loftslagsbreytinga á norðurslóðum: litla ísöldin var gengin í garð. Á sautjándu öldinni hófst svo verslun Evrópumanna í vestur Afríku, á Fílabeinsströndinni. Á nítjándu öldinni var fílabein orðið mikilvægt hráefni fyrir vissan iðnað. Aðal eftirspurnin fyrir fílabein var sem hráefni til að framleiða billiardkúlur, hvíta píanólykla, hnappa, hnífsköft og hárkamba og greiður. Þetta var fyrir daga plastíksins og eftirspurnin eftir fílabein var nú gífurleg.
Þóríum kjarnorkuver getur verið besta lausnin
31.1.2013 | 21:19

Kjarnorkuver, sem nýta geislavirkt úraníum, sjá heiminum fyrir um 14% af allri orkuþörf í dag. Í sumum löndum, til dæmis Frakklandi, er kjarnorkan aðal orkulindin. En þeim fylgja ýmiss vandamál. Eitt það stærsta er hættulega geislavirkur úrgangur, sem er geislavirkur í meir en tíu þúsund ár. Annað verkfræðilegt vandamál er að í þessum kjarnorkuverum er vatnskerfi undir mjög háum þrýstingi og hita, sem hefur reynst erfitt að stjórna og kann að orsaka sprengingar, eins og til dæmis í Chernobyl, Three Mile Island og Fukushima. Þriðja vandamálið er að úrgangurinn inniheldur mjög geislavirkt plútóníum. Málmurinn plútóníum er eðlisþyngsta frumefnið, með eðlisþyngd um 19,8, en svo geislavirkt að það er volgt við snertingu. Það er jafnvel eldfimt við venjulegan hita.
Í seinni heimsstyrjöldinni vann hópur bandarískra vísindamanna í mikilli leynd við Manhattan Project að því að framleiða plútóníum-239. Það var síðan notað til að gera kjarnorkusprengjuna Fat Man, sem var varpað á japönsku borgina Nagasaki í ágúst 1945, eins og frægt er. Það þarf aðeins um 4 kg af plútóníum til að gera kjarnorkusprengju.
Geislavirka frumefnið plútóníum er þannig einn mesti og mikilvægasti afrakstur af úraníum kjarnorkuverum fyrir hernaðariðnaðinn. Þessi einfalda staðreynd mun vera aðalástæðan fyri því að úraníum var ofaná í kjarnorkuverum kalda stríðsins, þegar eftirspurn eftir plútóníum var mikil. Stórveldin hafa haldið áfram að safna plútóníum birgðum í kjarnorkuverum sínum eftir að Kalda Stríðinu lauk og nú er óttast að önnur ríki, til dæmis Íran, séu að safna plútóníum á þennan hátt.
En það er hægt að reisa kjarnorkuver, sem brenna ekki úraníum og framleiða því ekkert plútóníum. Það eru þóríum kjarnorkuver. Það var kjarneðlisfræðingurinn Alvin Weinberg sem hannaði þóríum kjarnorkuver í Oak Ridge árið 1960 en honum var sagt upp árið 1973 og orkuverinu lokað. Úraníum varð ofaná í kjarnorkustofnun Bandaríkjanna, Nuclear Regulatory Commission, vegna þess að það gaf af sér plútóníum fyrir kjarnorkusprengjur.
Það þarf nú að beita þóríum til að skera á naflastrenginn, sem í dag tengir kjarnorkuver við kjarnorkuvopn og hernað. Á jörðu er þóríum um fjórum sinnum algengara en úraníum og miklar birgðir eru því til staðar. Það er til dæmis algengara í jarðskorpunni en blý. Í Bandaríkjunum eru nú til byrgðir sem nægja allri orkuþörf landsins í eitt þúsund ár! Þóríum finnst í mestu magni í fornu bergi meginlandanna, einkum í graníti og skyldum bergtegundum. Í þessu bergi er þóríum aðallega í steindum eða kristöllum af gerðinni mónazít, sem hefur efnaformúluna Ce,La)PO4. Myndin til hliðar sýnir slíkan kristall af monazíti. Ef ég væri að leita að þóríum, þá færi ég til Eystribyggðar í suður Grænlandi eða á önnur svæði með mikið magn af graníti. Þóríum finnst samt á Íslandi, en í mjög litlum mæli. Venjulegt blágrýti inniheldur um 2 ppm af þóríum en það er basaltið á Snæfellsnesi og í Öræfajökli, sem er ríkast af þóríum, með um 3 ppm.
Enginn hefur enn byggt starfandi þóríum orkuver, en miklar vonir eru bundnar við þessa tegund kjarnorku. Ekki eru allir jafn sofandi og bandaríkjamenn á þessu sviði. Kínverjar eru til dæmis að setja á laggirnar risastórt rannsóknarverkefni til að þróa og reisa þóríum kjarnorkuver. Þeir byrja með $350 milljónir og140 vísindamenn, en gert er ráð fyrir að 750 manns vinni við verkefnið eftir tvö ár. Með því hyggjast þeir losa sig við kolabrennslu og bæta þar með gæði andrúmslofstins yfir Kína og draga úr hnattrænni hlýnun. Noregur og Japan eru einnig að rannsaka möguleika á þóríum orkuverum. Einn af stóru kostunum við þóríum kjarnorkuver er það, að þar er hægt að brenna þeim geislavirka úrgangi, sem safnast hefur saman nú í hálfa öld í venjulegum kjarnorkuverum. Þóríum 232 breytist í úraníum 233 sem er eldsneytið í þóríum kjarnorkuverinu. En það kemur ekkert pútóníum út úr þóríum orkuverum. Af þeim sökum hafa hryðjuverkamenn engan áhuga á að ræna þóríumver til að komast yfir kjarnorkusprengjuefni.
Þegar maður fer að kynna sér málin sem snerta kjarnorku, þóríum og úraníum, þá vekur það strax furðu að ekki skuli vera meira gert til að koma þóríumorkuverum í gang. Í Bandaríkjunum er eiginlega samsæri hins opinbera að útiloka þóríumver en halda gömlu úraníumverunum gangandi. Er það einungis vegna framleiðslu á plútóníum til sprengjuefnis? Þetta þarf að rannsaka frekar.
Vísindi og fræði | Breytt s.d. kl. 21:20 | Slóð | Facebook | Athugasemdir (15)